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現(xiàn)代坦克裝甲到底哪家強?

2018-09-12 00:50 作者:瀚海狼山  | 我要投稿

在敘利亞、伊拉克的內(nèi)戰(zhàn)中,地面人員從隱蔽位置發(fā)射反坦克導(dǎo)彈,擊中正規(guī)軍的坦克和其他裝甲車輛,幾乎成了敘伊戰(zhàn)爭的一項“普通規(guī)定動作”,中招的有敘利亞政府軍、伊拉克政府軍、甚至還有土耳其政府軍;“受害”坦克,既有比較陳舊的俄式T55、T72,更有非常現(xiàn)代化的T90,甚至還有M1A1,豹2A4等典型的西方坦克。




這次戰(zhàn)爭,之所以出現(xiàn)如此多的“步兵擊毀坦克的現(xiàn)象”,首先在于敘伊內(nèi)戰(zhàn)主要以巷戰(zhàn)、游擊戰(zhàn)為主,而不是主權(quán)國家之間的大規(guī)模坦克戰(zhàn);更重要的原因,在于美歐、俄羅斯,甚至伊朗,都向沖突各方,運輸和空投了數(shù)千枚各式先進的反坦克導(dǎo)彈,讓導(dǎo)彈打坦克,成了最常見的戰(zhàn)法,因此敘伊內(nèi)戰(zhàn)也成了各國坦克比拼裝甲防護性能的一場實地真實大測驗!

人類大約在6000到8000年前發(fā)明了金屬武器后,就認識到在互砍斗毆中,用“裝甲”來保護自己的重要性。最早的“裝甲”是木質(zhì)盾牌和皮質(zhì)的鎧甲,后來又進化到金屬的盾牌和鎧甲;這類“裝甲”,一直到二十世紀初的清末還存在。

西方工業(yè)革命以來,近現(xiàn)代槍炮技術(shù)發(fā)展很快,特別是帶來復(fù)線的步槍和后膛炮的出現(xiàn),使得中世紀以來的盾牌和貼身鎧甲都失去了防護的能力,盾牌和鎧甲因此在西方的陸地戰(zhàn)爭中消失了大約兩個世紀。


而海上的裝甲一直存在,特別是重型戰(zhàn)艦。英國人受到戰(zhàn)列艦和巡洋艦“重裝甲”的啟發(fā),發(fā)明了一種“陸戰(zhàn)巡洋艦”——TANK,在第一次世界大戰(zhàn)的索姆河戰(zhàn)役中首先投入使用,起到了奇兵的作用;此后各軍事強國紛紛效仿,坦克在一戰(zhàn)到二戰(zhàn)期間得到了迅速的發(fā)展。

早期的坦克,用鋼板焊接或者鋼水鑄造車體和炮塔,正面鋼板厚度往往只有2到3厘米,其他部位只有1厘米左右,要求能抵擋機槍的正面射擊和炮彈爆炸后的破片,能夠保護里面的駕駛員和射手就足夠了。后來隨著各種反坦克武器的能力越來越強,坦克的裝甲厚度也越來越厚,到二戰(zhàn)中后期,各國主力坦克的炮塔正面厚度已經(jīng)強化到了8到10厘米,有些重型坦克還特意在炮塔前,再套上一塊大約10厘米厚的鋼板,當做正面防盾。


英國坦克剛剛出現(xiàn)時,對手德國人只能盲目的用重機槍向坦克射擊,但除了打出一片火星外,對坦克幾乎沒有多大損害;讓坦克在戰(zhàn)場上威風了幾次。但聰明的德國人也很快發(fā)現(xiàn)了坦克的弱點:首先坦克怕深坑和寬壕溝,一旦溝壕的寬度和深度超過了坦克的跨越能力,只能掉進去動彈不得;其次,坦克怕火燒,若點燃一堆大火,坦克也不敢靠近;第三,發(fā)明了反坦克地雷,一旦坦克履帶被炸斷,就立即趴窩了。

但以上三種辦法,只能延遲坦克的進攻,通常并不能消滅坦克本身和里面的乘員;后來德國人發(fā)現(xiàn),用對付飛機的高射炮放低平射,高速的炮彈可以將坦克“震毀”,或者炮彈直接穿透坦克的裝甲進入內(nèi)部將坦克炸毀,連坦克帶乘員一起消滅。

不打穿裝甲,只靠爆炸能量把坦克“震毀”,乘員震死的炮彈,后來發(fā)展成碎甲彈;而直接靠高速動能穿透裝甲,擊毀坦克的炮彈,后來發(fā)展成穿甲彈。

但是任何一種反坦克的大炮都是笨重和相對稀少的,大炮的機動能力也往往不如坦克本身,面對快速突進中的坦克,若防守方是缺乏重武器的步兵怎么辦?

剛開始步兵面對坦克,選擇不多:一,扛一個大炸藥包或者多個手榴彈捆綁在一起,爬到坦克底下引爆,和坦克同歸于盡,這種方法是自殺式的,損失較大,還有可能炸不毀坦克;二,蘇聯(lián)人在衛(wèi)國戰(zhàn)爭中創(chuàng)造了步兵繞到坦克后面,向坦克發(fā)動機的排氣口扔“莫洛托夫”燃燒瓶,希望引爆坦克的發(fā)動機和油箱來燒毀坦克,但這么做,也要大量損失本方的步兵。


有沒有步兵可以攜帶的,能擊毀坦克的輕型武器?有:一種是反坦克步槍,這種步槍很像現(xiàn)在的重型大狙,靠發(fā)射高初速的硬彈丸來穿透坦克的裝甲,殺傷里面的成員;這種步槍在蘇德戰(zhàn)場很流行,但只能對付主裝甲厚度在3到4厘米以下的輕型坦克。



一種革命性的反坦克武器很快被發(fā)明,這就是空心裝藥破甲彈;破甲原理是:在彈藥的戰(zhàn)斗部,把炸藥澆固成空心喇叭錐形,開口向前,而引信裝在炸藥的后部,當這種彈藥前部和坦克外表面碰撞后,慣性引信的撞針發(fā)火,引爆前面的炸藥;空心錐形的裝藥爆炸后,會形成一個向前的高速、高壓爆炸噴射流,炸藥前部的銅帽會產(chǎn)生高壓高速金屬射流,來迅速的穿透坦克的裝甲;貫穿效應(yīng)引起的破片和射流會殺傷坦克內(nèi)部乘員,甚至會引起坦克里面的彈藥殉爆,炸的坦克炮塔都飛出去。


高速金屬射流穿透裝甲鋼的效果,很像高壓水槍噴射的水柱瞬間射穿一道土墻;爆炸后形成的金屬射流,只在幾十厘米距離內(nèi)能量最集中,因此破甲彈必須有一個合適的炸高;其情形也和高壓水槍類似——若水槍噴射的水柱距離土墻過遠,穿透能力就會迅速下降。

我們經(jīng)常在敘利亞和烏克蘭戰(zhàn)場看到有些坦克和裝甲車全身都焊接上像“防盜窗”一樣的欄桿籠,其實這些“防盜窗”的作用,就是希望向本方坦克飛來的反坦克火箭彈或反坦克導(dǎo)彈提前碰撞欄桿,破壞敵方破甲彈的最佳爆炸距離,達到防止射流貫穿本方裝甲的效果,簡單卻非常有效,適合近距離城市戰(zhàn)。


空心裝藥破甲彈發(fā)明后,成為最廣泛的反坦克武器,從反坦克手雷(這種手雷投出后,會從手柄里彈出一塊布,產(chǎn)生空氣阻力,讓手雷像飛鏢一樣飛向坦克,并保證手雷的引爆頭超前,一旦接觸坦克外表會引爆,并保證射流朝向坦克)、反坦克火箭筒,一直到今天先進的反坦克集束末敏彈和各類反坦克導(dǎo)彈,其戰(zhàn)斗部基本都是空心裝藥破甲型。


二戰(zhàn)中已經(jīng)出現(xiàn)碳化鎢彈芯的強力穿甲彈,用在坦克炮上反坦克;鎢合金穿甲彈內(nèi)部并不裝炸藥,而僅僅靠高速動能和鎢金屬的高密度、高比重來穿透裝甲,命中后的破壞效果不亞于爆炸。此后又發(fā)明了高速脫殼尾翼穩(wěn)定長桿穿甲彈,英文縮寫APFSDS;射出后,鋁合金輕質(zhì)彈托(美國人現(xiàn)在也用碳纖維做彈托)分裂脫離,長桿的彈芯像古代的箭一樣射出幾公里,命中后穿透目標裝甲,引發(fā)目標內(nèi)部爆炸來擊毀坦克。長桿穿甲彈的彈芯,大多是碳化鎢棒,而美國人又搞出了貧鈾長桿穿甲彈,彈芯用鈾238為主制作。

二戰(zhàn)以后,坦克面對的反坦克彈藥,大致歸納為三種:

1,碎甲彈,最早其實就是爆炸榴彈;

2,空心裝藥破甲彈;HEAT

3,高速長桿穿甲彈;APFSDS

現(xiàn)代坦克的裝甲,就是要想方設(shè)法對付這三種彈藥:


第一種碎甲彈最好對付,碎甲彈的殺傷原理,主要是用爆炸震波在坦克殼體內(nèi)表面震出破片,來殺傷坦克成員;坦克工程師在坦克裝甲的里面,加上一層輕金屬內(nèi)襯,就解決了這個問題,二代以后的坦克都具備這種內(nèi)襯,因此碎甲彈也就沒有了發(fā)揮的市場,很快淘汰了。

當代的坦克,只需要考慮如何對付破甲彈和穿甲彈;先進裝甲,就是要不斷的提高對這兩種彈藥的防護厚度。

第一代的坦克裝甲,基本是純粹的裝甲鋼;裝甲鋼是含有少量鎢、錳、鉻的合金鋼,比普通碳鋼強度更大,適合抗擊爆炸和貫穿;二戰(zhàn)期間中國中斷了向納粹德國出口稀有金屬鎢和錳,導(dǎo)致德國裝甲鋼和穿甲彈的品質(zhì)同時下降,這是德國戰(zhàn)敗的重要因素之一。直到今天,中國的鎢產(chǎn)量仍然占全世界的90%,歐洲國家必須和中國搞好關(guān)系,才能保障鎢的供應(yīng)。


20世紀七十年代以前,各主要軍事強國的第1、2代坦克的主裝甲標準配置,仍然是簡單的合金鋼,最多加一層輕金屬內(nèi)襯。

但從20世紀六十年代開始,反坦克導(dǎo)彈大行其道,尤其在歷次中東戰(zhàn)爭中戰(zhàn)果赫赫,一次戰(zhàn)斗就能輕易擊毀對方坦克以百輛計;反坦克導(dǎo)彈的聚能破甲彈頭加上精確制導(dǎo)性能,打合金鋼裝甲的第一、二代坦克,像捅破窗戶紙一樣輕松。

反坦克能力第一次遙遙領(lǐng)先坦克的裝甲性能;面對矛與盾的短暫失衡,各軍事強國下大力氣研發(fā)新式裝甲,來對付越來越厲害的破甲彈和穿甲彈,目前流行三類裝甲:

復(fù)合裝甲;爆炸反應(yīng)裝甲;貧鈾裝甲。

1,復(fù)合裝甲:

西方第一種復(fù)合裝甲是英國的喬巴姆復(fù)合裝甲?,F(xiàn)在世界各國幾乎都有自己的復(fù)合裝甲,具體成分都是高級國家機密。但各國復(fù)合裝甲都含有特種陶瓷,這本身不是什么秘密。


面對蘇聯(lián)反坦克導(dǎo)彈在中東戰(zhàn)爭中的輝煌戰(zhàn)績,英國人認識到復(fù)合裝甲對坦克防護的重要性,在1974年由位于喬巴姆鎮(zhèn)的國防部車輛工程局研制出聞名世界的“喬巴姆”復(fù)合裝甲。而早在此前十年,蘇聯(lián)人就搞出了他們的復(fù)合裝甲,只是秘而不宣。

科學家們在上世紀60-70年代的研究中發(fā)現(xiàn),氧化物陶瓷具有高硬度和耐磨性,高壓縮強度和高應(yīng)力時的優(yōu)良彈道性能,認識到陶瓷和金屬的防彈機理有很大不同,金屬是由于塑性變形而吸收射入彈丸的動能,而陶瓷是由其破裂而吸收射入彈丸的動能。

真實的喬巴姆裝甲的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是:高硬度合金鋼板+膨脹反應(yīng)層+片狀氧化鋁陶瓷層+膨脹陶瓷層+高硬度合金鋼背板+含鋁金屬內(nèi)襯,并呈較大傾斜角度放置,其中縫隙由特種橡膠類耐火緩沖材料填充。

在試驗中,這種新型裝甲取得了良好的效果,當射流穿過外層合金鋼板后侵入復(fù)合層時,裝甲在特種橡膠材料的緩沖下向內(nèi)凹陷,同時帶動侵入通道周圍的復(fù)合層分離出大量裂片對射流實施強烈的切割或毀傷動作;而經(jīng)過膨脹反應(yīng)層損毀的已經(jīng)分散的射流再接觸由陶瓷構(gòu)成的第三層復(fù)合層時,氧化鋁陶瓷構(gòu)成的第三層裝甲夾層進一步消耗射流的能量,從而最終阻斷射流的沖擊,以達到良好的防護效果。

在同等重量條件下,復(fù)合裝甲對破甲彈的抗彈能力較均質(zhì)鋼裝甲提高2~3倍,但對動能彈尚不到2倍。


早期安裝喬巴姆裝甲的“酋長”坦克對破甲彈的防護能力從原來的300多毫米提升到了550毫米以上,對穿甲彈的防御能力則提升到了450毫米左右。而在后期生產(chǎn)的“挑戰(zhàn)者I”型坦克上的喬巴姆裝甲則進行了改進,進一步增強了防護能力;參加海灣戰(zhàn)爭的“挑戰(zhàn)者I”正面防護能力已經(jīng)增加到了能夠抵御750mm破甲彈的能力。

在第一次海灣戰(zhàn)爭中,曾經(jīng)有兩輛挑戰(zhàn)者1坦克被伊拉克陸軍裝備的第一代米蘭反坦克導(dǎo)彈命中正面主裝甲,但均未被擊穿。米蘭早期型號的戰(zhàn)斗部破甲威力是700MM。由此可見,喬巴姆裝甲對破甲彈的防護效果還是非常不錯的。

而在抵御尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈APFSDS方面,喬巴姆裝甲也還算說得過去,盡管沒有對付破甲彈那么理想;夾層中大量布置的陶瓷片對彈芯進行“硬碰硬”的碰撞對其減速和鈍化,從而對穿甲彈的彈芯造成毀傷。

蘇聯(lián)的T—72坦克車體首上裝甲也是復(fù)合裝甲,是一種致密陣列型復(fù)合裝甲,其外層是厚裝甲,夾層為玻璃鋼,內(nèi)層是薄裝甲,最里面有一層襯層,各層之間緊密排列,沒有間隔。

美國的M1A1坦克,法、德裝備的第三代主戰(zhàn)坦克也都采用了復(fù)合裝甲。這些西方復(fù)合裝甲屬間隔陣列復(fù)合裝甲,夾層和前后鋼板之間有間隔。如M1A1坦克車體前裝甲和炮塔都是復(fù)合裝甲,外層是薄裝甲,夾層為尼龍、陶瓷、鈦合金混合層,內(nèi)層是厚裝甲。前蘇聯(lián)的復(fù)合裝甲與西方正相反,主裝甲在外,內(nèi)層是薄裝甲,兩者各有千秋。各國的復(fù)合裝甲所采用的材料都是高度保密的,目的是防止敵對國找出對付的辦法。

2,爆炸反應(yīng)裝甲


爆炸反應(yīng)裝甲是俄國人最早應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)一般是在兩層鋼板之間填充特種爆炸反應(yīng)層,一旦遇到破甲彈的金屬射流,其裝甲塊體立即整片的向外爆炸,用自身爆炸來“吹除”和“驅(qū)散”來襲彈藥的射流——等于用“爆炸來懟爆炸”。


這種爆炸反應(yīng)模塊,對聚能破甲彈有一定的防御作用;但對長桿穿甲彈的防御效果有限。例如在南蘇丹沖突中,掛有爆炸反應(yīng)模塊的T-72改進型坦克,仍然被中國出口給蘇丹政府軍的T85坦克的穿甲彈直接貫穿前車體, 爆炸反應(yīng)裝甲,一般掛載在俄式系列坦克上,中國自用和出口坦克也有掛載。

3,貧鈾裝甲

美國從1983年開始研究貧鈾裝甲,到1988年6月正式裝車。任何用作裝甲的材料必須既能抗“貫穿”,又能抗“破片”。一般地說,材料硬度決定了抗貫穿能力,韌度決定了抗破片的能力。

貧鈾是鈾礦提煉出U235后剩下的副產(chǎn)品,主要成分是U238.以前一般都當核廢料處理。后來被美國人用來****和裝甲;貧鈾比重非常大,硬度高,韌性強,所以既是*******的好材料,也是制作坦克裝甲的好材料。美國人之所以打貧鈾的主意,一定程度上也在于美國國內(nèi)的鎢礦儲量不足,又不想被中國牽制,因此開發(fā)了“損人不利己”的貧鈾。


貧鈾合金材料經(jīng)過特殊熱處理后,其強度極限高達150公斤/毫米,比優(yōu)質(zhì)合金鋼還高50%,加工成如普通鋼絲那樣的貧鈾絲,接著編成貧鈾絲毯,然后用金屬打包;這種貧鈾復(fù)合裝甲采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)狀骨架采用貧鈾合金,網(wǎng)格間加入防止貧鈾合金氧化的材料,這樣既減輕了坦克重量,又取得了更好的匹配性能。外側(cè)加入蜂窩狀結(jié)構(gòu)的吸能材料,吸收穿甲彈的動能,以降低對裝甲的損害。

安裝了貧鈾裝甲的 M1A1 H A,其裝甲防護力提升到老式 M1的兩倍??刮惨矸€(wěn)定脫殼穿甲彈的能力相當于600 毫米厚均質(zhì)鋼裝甲。貧鈾雖然放射性不高,但還是有一定危害,

所以目前大規(guī)模裝備貧鈾裝甲和炮彈的國家只有美國,美國沒有中國極其豐富的天然金屬鎢資源,大量用貧鈾代替鎢,生產(chǎn)穿甲彈和坦克裝甲,實則是害人害己。

以上三種當代流行的裝甲都經(jīng)過了實戰(zhàn)檢驗,除俄式爆炸反應(yīng)裝甲效果存疑外,喬巴姆和貧鈾裝甲的防彈效果似乎都不錯;英國人的喬巴姆和美國人的貧鈾裝甲技術(shù),相互保密也相互借鑒;兩者各有優(yōu)勢:


第一代喬巴姆就是單純的陶瓷層結(jié)構(gòu),對付空心破甲彈HEAT高速噴流效能極佳,但是對付長桿穿甲彈APFSDS等動能彈就差了點,尤其是陶瓷結(jié)構(gòu)接受一次打擊后會粉碎,遭受連續(xù)打擊時持久力堪憂。而高硬度的貧鈾裝甲對抗動能穿甲彈的能力更強,但重量往往超標。

第二代喬巴姆就是在陶瓷結(jié)構(gòu)中加入一層貧鈾,防護性能又提高了一倍!M-1A2與挑戰(zhàn)者2都用上了這種裝甲。估計對破甲彈的防護厚度相當于900毫米,對穿甲彈的防護厚度相當于850毫米。

M1A1坦克,沙特和伊拉克也大量裝備,在也門和敘利亞被打的橫尸戰(zhàn)場,但是這兩家的M1A1都是猴版,都沒有裝備最先進的貧鈾復(fù)合裝甲,因此并不能作為我們觀察美帝主戰(zhàn)坦克最新防護能力的參考,而美帝部署在韓國的M1A2卻是綜合防護性能最強的新版本,必須高度重視。

爆炸反應(yīng)裝甲和復(fù)合裝甲技術(shù)流行后,我國也及時開展自主研發(fā),到上世紀80年代中期已取得了突破性進展,此后生產(chǎn)的三代國產(chǎn)坦克大量裝備復(fù)合裝甲;國產(chǎn)復(fù)合裝甲的超高強度陶瓷,由某省淄博特種陶瓷研究所研發(fā),性能世界領(lǐng)先。


截止目前,我國最先進的99A2坦克,裝甲是復(fù)合裝甲和爆炸反應(yīng)裝甲結(jié)合的掛載模式,炮塔正面可觀察主裝甲厚度,應(yīng)該在800毫米以上!側(cè)面也應(yīng)該在300毫米左右,正面主裝甲對破甲彈和穿甲彈,都應(yīng)該有1000毫米左右的防護指標,可以達到甚至超越美帝最先進的M1A2SEP的防御標準。

中美英等國,還在競相研發(fā)“電力裝甲”,一旦成功,將是革命性的突破。放眼全世界,中美英三國,應(yīng)該排名裝甲實力的前三強;而俄法德日,只能歸類于第二集團。

俄國以T72為代表的坦克的薄弱裝甲,在歷次戰(zhàn)爭中總是當靶子,直到最近在敘利亞,

裝備了新式裝甲的T90硬扛反坦克導(dǎo)彈,顯示出防護性能有所增強,為俄國掙回了一些面子;


而一向紙面數(shù)據(jù)“世界第一”的豹式坦克,在敘利亞卻狼狽異常,被輕易戳穿了“不壞金身”,這也與德國在坦克裝甲防護方面多年不思進取有關(guān)。


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